LMD

Le Laboratoire de Météorologie Dynamique a pour objet de recherche les mécanismes, l'évolution et la prévision des phénomènes météorologiques et du climat.

Il est composé d'une direction (Directeur : H. Le Treut et Directeurs-Adjoint : W. Tseitline et F. Vial), d'une équipe administrative, d'une équipe d'informaticiens, d'une documentaliste et de chercheurs, ingénieurs et techniciens ainsi que de doctorants et stagiaires.

Le Laboratoire de Météorologie Dynamique, fondé en 1968, comprend environ 150 membres répartis sur trois sites: l'Ecole Polytechnique, l'Ecole Normale Supérieure et l'Université Pierre et Marie Curie. Il dépend de quatre tutelles : CNRS, Ecole Normale Supérieure, Ecole Polytechnique, Université Paris 6, est associé au CNES par son statut de laboratoire spatial et est membre de l’IPSL.
 

Malgré son éclatement géographique, le laboratoire est caractérisé par une unité thématique forte que décrit bien son titre : dans ses trois implantations, l’objet d’étude principal est la dynamique de l’atmosphère, à des échelles d’espace et de temps qui sont en premier lieu dictées par l’étude du climat et de ses fluctuations interannuelles. C’est donc souvent l’échelle continentale et l’échelle globale qui servent de référence pour les études menées au LMD – mais leur compréhension ou leur prédiction implique aussi d’étudier le rôle d’échelles plus petites, et la contribution des processus atmosphériques « élémentaires ». L’atmosphère constitue en effet un milieu particulièrement complexe, au comportement fortement non-linéaire : qu’il s’agisse de processus fondamentaux (rôle de la stratification, des interactions avec la surface et sa topographie, des interactions entre échelles), ou de processus déjà plus hétérogènes et souvent organisés à grande échelle (tels que les circulations stratosphériques, la mousson et les perturbations tropicales, ou encore les perturbations des moyens latitudes), il est toujours nécessaire de mettre en avant des approches axées sur la compréhension physique, qui combinent modélisation, études théoriques et observations.
 

L’atmosphère constitue par ailleurs l’une des composantes les plus fortement interactives du système climatique. Cela tient à sa dynamique rapide, qui en fait un agent de transport très efficace (de l’énergie, de l’eau, des composés chimiques), et à ses échanges actifs avec les surfaces continentales et océaniques. C’est aussi un milieu qui est souvent plus directement observable que le sol ou l’océan, même si cela se fait au prix d’efforts de traitement ou d’inversion de données importants. Il en résulte que l’étude des bilans atmosphériques constitue dans beaucoup de cas la meilleure manière de contraindre les paramètres d’échanges entre les différentes composantes du système climatique (par exemple, les échanges d’eau ou les émissions de gaz traces près du sol).

Ces rôles multiples de l’atmosphère placent le LMD en situation d’interaction forte avec ses partenaires de l’IPSL : qu’il s’agisse de la modélisation du climat (et du Pôle de Modélisation), de la modélisation et de l’observation du bilan hydrique (et du Pôle Eau en cours de définition), de la modélisation des atmosphères planétaires (et du Pôle de Planétologie), ou de la conception et de l’étude des mesures in situ ou spatiales (et donc du site d’observation SIRTA, de centre d’exepertise ICARE ou du Pôle Spatial et Instrumental de l’IPSL), le LMD joue très souvent un rôle de développeur d’outils pour l’ensemble de la communauté IPSL.
 

Au travers de ces collaborations, le LMD est très naturellement amené à dépasser le stade des études purement atmosphériques pour s’intéresser à leurs applications dans des domaines plus larges. L’IPSL ouvre des thématiques multidisciplinaires nouvelles, qui sont aussi très souvent celles qui sont attendues pour répondre aux inquiétudes du grand public ou des décideurs – mais l’IPSL n’existe pas sans les laboratoires qui la composent, et c’est donc au LMD, comme aux autres laboratoires, de prendre à son compte une part au moins de ces recherches nouvelles qui seraient interdites à chacun des laboratoires isolément.

C’est ainsi que la réalisation des scénarios IPCC du changement climatique au XXIeme siècle, effectuée sous l’étendard de l’IPSL, s’est largement appuyée sur les efforts de l’équipe de modélisation du LMD, où se fera aussi une part importante de leur analyse, (dans des contextes variés, en liaison avec des coopérations internationales focalisées régionalement, en s’appuyant sur l’apport des données satellitaires, ou en collaborant dans un cadre plus interdisciplinaire avec des économistes). La prévision quasi-opérationnelle de la qualité de l’air dans le cadre du projet Prev’Air doit aussi beaucoup au travail conduit au LMD. La même évolution vers des sujets largement interdisciplinaire se retrouve au niveau de la mesure et de la modélisation atmosphérique du transport de vapeur d’eau ou des précipitations, qui conduisent à l’étude de l’hydrologie des surfaces et à celle de la végétation . La mesure du CO2 atmosphérique et la modélisation de son transport permettent aussi le diagnostic des puits et sources en surface. Dans tous ces domaines la contribution du LMD s’est fortement développée au cours des dernières années. Le LMD, par sa connaissance des mécanismes atmosphériques élémentaires, apporte une contribution originale à l’étude de ces différents thèmes, ne serait-ce qu’une meilleures prise en compte des incertitudes de la mesure ou de la modélisation du rôle de la dynamique atmosphérique.